JP2013023375A - Method for discharging aqueous bulk - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水分を含む鉱石や石炭等のバラ物をこれらの運搬船やはしけ(艀)などから橋形クレーンやアンローダによって荷揚げする時、湧水が発生することによって起こる荷揚げ障害を解消するために開発された含水バラ物の荷揚げ方法に関する。 The present invention eliminates unloading troubles caused by the occurrence of spring water when unloading ores and coals containing moisture are unloaded from these transport ships or barges using a bridge crane or unloader. The present invention relates to a method for unloading a water-containing rose.
鉱石や石炭などのバラ物は、大部分が外国から輸入されており、そのほとんどが船舶によって輸送されている。これらのバラ物、特に鉱石や石炭は、近年、高水分のものが多く、その水分(湧水)は輸送過程においてバラ物と分離して船倉底部に溜まった状態になる。その結果、アンローダ等による荷揚げ過程の中盤或いは後半において、荷揚げのためのグラブバケットによる掴み取り後に窪みができ、そこに粉体と湧水とが混濁した状態の懸濁湧水を生成して溜まるだけでなく、やがてスラリー状態となって荷揚げ障害になるという問題があった。 Most of roses such as ore and coal are imported from abroad, and most of them are transported by ship. In recent years, many of these roses, especially ores and coal, have a high moisture content, and the moisture (spring water) is separated from the roses during the transportation process and is accumulated at the bottom of the hold. As a result, in the middle or the latter half of the unloading process by the unloader, a dent is formed after grabbing with the grab bucket for unloading, and the suspended spring water in which the powder and spring water are turbid is generated and collected. In addition, there was a problem that it eventually became a slurry state and hindered unloading.
このような問題に対し、従来、特許文献1、2に開示されているような方法、即ち、湧水が発生しているときは一旦その湧水を排水設備(吸引機)を介して汲み揚げ、その後、荷揚げを再開するという方法などが提案されてきた。
In order to solve such a problem, the methods as disclosed in
しかしながら、特許文献1、2で提案している汲み出し排水方法は、湧水を汲み揚げるために、船舶を排水(汲み揚げ)設備をもつ場所までその都度移動させるとか、あるいは、排水(汲み揚げ)設備自体を移動させて船倉内から汲み揚げるなどの方法であるから、時間がかかるという問題があった。とりわけ、湧水というのは、荷揚げ途中のグラブバケットによる掴み取り後に生ずる窪みに発現することから、上記のような湧水の汲み揚げ作業をたびたび繰り返さなければならず、荷揚げ作業の中断、再開の繰り返を招いて、作業効率が大幅に低下するという問題があった。特に、近年では、鉱石や石炭は劣悪なもの、例えば、高水分のものが多くを占めるようになり、こうした問題がより顕在化している。
However, in the pumping and draining methods proposed in
さらに、特許文献1、2で提案している従来技術は、湧水のみを汲み揚げることを想定しているが、グラブバケットによる掴み取り後に生じる窪み部分には、粒径の大きいバラ物から分離した粒径の小さい粉体が流入して、多くは泥状(スラリー)化していることが多く、この場合、従来の揚水機では汲み揚げが困難で、決定的な荷揚げの作業障害なっていた。
Furthermore, the conventional techniques proposed in
そこで、本発明の目的は、含水バラ物の荷揚げの際に不可避に発生する湧水ならびに懸濁湧水の効果的な処理方法を提案することにある。 Therefore, an object of the present invention is to propose an effective treatment method for spring water and suspended spring water that are inevitably generated when unloading hydrous roses.
従来技術が抱えている上述した問題を克服することができ、かつ上記目的を達成する上で有効な解決手段として、本発明は、鉱石や石炭の如き含水バラ物を貨物船から橋形クレーンやアンローダのグラブバケットを使って荷揚げするに当たり、荷揚げ作業時に、湧水中に粉体が懸濁した状態の懸濁湧水が生成した場合に、その懸濁湧水に対して水分吸着剤を添加することにより、該水分吸着剤に少なくとも湧水を吸着させてから、バラ物とともに荷揚げすることを特徴とする含水バラ物の荷揚げ方法を提案する。 As a solution that can overcome the above-mentioned problems of the prior art and is effective in achieving the above-mentioned object, the present invention can be used to remove a wet bulk material such as ore or coal from a cargo ship, a bridge crane, When unloading using an unloader grab bucket, if suspended spring water with powder suspended in the spring water is generated during unloading, a water adsorbent is added to the suspended spring water. Thus, a method for unloading a wet rose is proposed, wherein at least spring water is adsorbed on the moisture adsorbent and then unloaded together with the rose.
上記の本発明に係る荷揚げ方法については、
(1)前記水分吸着剤として、高分子吸水剤を用いること、
(2)前記水分吸着剤は、懸濁湧水量の0.5超〜3.3mass%相当量を添加すること、
(3)前記水分吸着剤は、懸濁湧水量の1.0〜2.0mass%相当量を添加すること、
(4)前記懸濁湧水発生位置に高分子吸水剤を添加すると共に、他の部位のバラ物を加えて攪拌してから荷揚げすること、
(5)バラ物重量と懸濁湧水を吸水した高分子吸水剤の重量比を示す混合比率を7以上とすること、
が、より好ましい解決手段を提供できるものと考えられる。
For the unloading method according to the present invention,
(1) Use of a polymer water-absorbing agent as the moisture adsorbent,
(2) The water adsorbent is added in an amount equivalent to more than 0.5 to 3.3 mass% of the amount of suspended spring water,
(3) The moisture adsorbent is added in an amount equivalent to 1.0 to 2.0 mass% of the suspended spring water amount,
(4) Adding a polymer water-absorbing agent to the suspended spring generation position, adding roses from other parts, stirring, and then unloading.
(5) The mixing ratio indicating the weight ratio of the rose water weight and the polymer water-absorbing agent that has absorbed suspended spring water is set to 7 or more,
However, it is considered that a more preferable solution can be provided.
前記ような構成を有する本発明方法を採用すれば、貨物船の船倉内で荷揚げの途中に懸濁湧水が発生した場合でも、水分吸着剤を添加することにより、少なくとも湧水を該水分吸着剤に吸着(吸水・保水)させてからその固形物(湧水、水分吸着剤、粉体)を、他のバラ物ととも一緒に荷揚げするようにしたため、懸濁湧水のみの汲み揚げ作業を行なう必要がなくなる。そのため、従来のように荷揚げ作業の中断を招くことなく、連続的な荷揚げ作業を行なうことができるので、荷揚げ効率が著しく向上する。 By adopting the method of the present invention having the above-described configuration, even when suspended spring water is generated during unloading in a cargo ship hold, by adding a water adsorbent, at least the water is adsorbed to the water. The solid material (spring water, water adsorbent, powder) is unloaded together with other roses after being adsorbed (absorbed / retained) by the agent, so that only the suspended spring water is pumped. Need not be performed. Therefore, since the unloading operation can be performed continuously without causing the interruption of the unloading operation as in the conventional case, the unloading efficiency is remarkably improved.
一般に、貨物船の船倉(荷室)1に収容されているバラ物2と呼ばれている鉱石や石炭(以下、「鉱石類」とも言う)を橋形クレーンやアンローダのグラブバケットを使って荷揚げする際、図1に示すように、鉱石類堆積層の下層部分には湧水からなる水溜りが発生する。その荷揚げ作業が進み、中層〜下層部分に達すると、バラ物堆積層の一部にはグラブバケットによる掴み出し後に窪み4が生じ、その窪み4内に、主に礫状の鉱石類から分離した粉体が分散し懸濁した状態の懸濁湧水が溜まることが知られている。 Generally, unloading ore and coal (hereinafter also referred to as “ores”), which are stored in cargo hold (loading room) 1 of cargo ships, are unloaded using bridge cranes or unloader grab buckets. In doing so, as shown in FIG. 1, a puddle of spring water is generated in the lower layer portion of the ore deposit layer. When the unloading operation progresses and reaches the middle layer to the lower layer, a hollow 4 is formed in a part of the rose deposit layer after grabbing with a grab bucket, and the hollow 4 is separated from mainly gravel-like ores. It is known that suspended spring water in which powder is dispersed and suspended is accumulated.
船倉内のバラ物堆積層に前記懸濁湧水が発生すると、荷揚げが進むと共に次第にスラリー化して、アンローダのグラブバケット5などでの荷揚げが困難になる。一旦、スラリー化したものは、たとえグラブバケット5で掴み得たとしても、アンローダ機内の図示を省略したホッパーやベルトコンベア部分で流出してしまい。アンローダの運転が継続できなくなる。特に、船倉1の底部ではこのような状態になることが多く、荷揚げ作業をしばしば中断しなければならない。
When the suspended spring water is generated in the bulk sediment layer in the hold, unloading proceeds and the slurry gradually becomes slurried, and unloading with the
そこで本発明では、前記懸濁湧水が発生したとき、前記窪み4内の懸濁湧水に対し、高分子吸水剤のような水分吸着剤を所定量添加して、該懸濁湧水(湧水+粉体)をその水分吸着剤に吸着(吸水および保水)させたのち、バラ物とともに荷揚げすることでその効率の向上を図るようにした。即ち、本発明方法に従えば、鉱石類等のバラ物2と共に、その懸濁湧水を吸着した水分吸着剤ならびに粉体を同時に荷揚げすることにしたのである。
Therefore, in the present invention, when the suspended spring water is generated, a predetermined amount of a water adsorbent such as a polymer water absorbent is added to the suspended spring water in the
図2は、粉体Pを含む懸濁湧水Wm中に、水分吸着剤(A)を添加した状態を示すものである。本発明方法の実施によって、懸濁湧水Wmは図2(b)に示すように、前記粉体(P)と共に水分吸着剤(A)の架橋構造の中に閉じ込められて膨潤した形で粒状化する。 FIG. 2 shows a state in which the moisture adsorbent (A) is added to the suspended spring water Wm containing the powder P. As shown in FIG. 2 (b), the suspended spring water Wm is granulated in a swollen form confined in the crosslinked structure of the moisture adsorbent (A) together with the powder (P), as shown in FIG. 2 (b). Turn into.
即ち、前記懸濁湧水Wmは水分吸着剤(A)中に吸収されて固体化した状態(膨潤状態)となり、グラブバケット5によって容易に掴み取ることができるようになって、この懸濁湧水Wm自体もバラ物2と共に荷揚げできるようになる。
That is, the suspended spring water Wm is absorbed in the moisture adsorbent (A) to become a solidified state (swelled state), and can be easily grasped by the
本発明の好ましい実施形態では、前記懸濁湧水Wmに水分吸着剤を添加すると共に、窪み4近傍あるいはその他の部位にある礫状のバラ物2をグラブバケット5を使って加えて、できればさらに攪拌(グラブバケットによる掴み揚げと落下開放とを繰返す操作)することが、前述の固体化作用を促進し、荷揚げ作業の効率化という点で望ましい。
In a preferred embodiment of the present invention, a water adsorbent is added to the suspended spring water Wm, and a gravel-
本発明で使用する水分吸着剤としては、水分吸収速度が速く、かつ高い吸水性と高い保水性とを具え、しかも一度吸水した水分は外力から多少の圧力がかかってもほとんど放出しない薬剤、例えば、ポリアクリル酸塩(ナトリウム、カリウム)樹脂などの高分子吸水剤が好適である。この高分子吸水剤は、水分吸収後に、分子構造内に水分を吸着しても粘着性を示さない物質に属し、この意味において、無機系のシリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト等も併せて用いることがより好ましい。これらはまた粉状、顆粒状のものが用いられる。 The water adsorbent used in the present invention has a high water absorption rate, high water absorption and high water retention, and once absorbed, the water hardly releases even when a certain pressure is applied from an external force, for example, A polymer water-absorbing agent such as polyacrylate (sodium, potassium) resin is suitable. This polymeric water-absorbing agent belongs to a substance that does not exhibit tackiness even when moisture is adsorbed in the molecular structure after moisture absorption. In this sense, inorganic silica gel, activated alumina, zeolite, etc. may be used together. More preferred. These are also used in the form of powder or granules.
次に、本発明の作用効果を確認するために行なった実験について説明する。
この実験は、図3に示す鉄製容器Cを用い行なった。含水バラ物鉱石として水分の多いブラジル産カラジャス鉄鉱石を使用し、上記鉄製容器C中に円錐状に装入し堆積させて水を加え、次いで、その円錐状堆積層のちょうど中央部分を掴み揚げ、そこにスコップを使って窪みを作って水溜り(懸濁湧水相当)を発生させ、そして、そこに前記高分子吸水剤として顆粒状(ビーズ)のポリアクリル塩ナトリウム樹脂を加えた。
Next, an experiment conducted for confirming the effect of the present invention will be described.
This experiment was performed using an iron container C shown in FIG. Brazilian Calajas iron ore with high moisture content is used as hydrous rose ore, and it is charged into the iron container C in a conical shape, deposited and added with water. Then, a dent was made using a scoop to generate a puddle (equivalent to a suspended spring), and granular (bead) polyacrylic sodium salt resin was added thereto as the polymer water-absorbing agent.
この実験の結果を表1に示す。それによれば、単に高分子吸水剤を添加するだけでは、添加、吸水後の高分子吸水剤が騙(塊)となり、取扱に支障をきたすことが判明した。さらに、高分子吸水剤というのは、自重の数百倍以上の水分を取り込んで膨潤する薬である。例えば、高分子吸水剤(吸水性高分子ポリマー)は、純水中では約400倍に膨潤する特性をもっている。但し、本発明のように、粉体と湧水とのが懸濁状態にある懸濁湧水では約200倍程度と考えるのが実用上の限界であることを確認している。なお、添加した高分子吸水剤の膨潤率が小さい時、その膨潤体は跳ねやすくなるためベルトコンベアなどによる輸送時、コンベア外への飛散することが予想されるため、膨潤率にして30倍以上となるようにすることが好ましい。 The results of this experiment are shown in Table 1. According to this, it has been found that simply adding a polymer water-absorbing agent causes the polymer water-absorbing agent after addition and water absorption to become traps (lumps) and hinders handling. Furthermore, the polymer water-absorbing agent is a drug that swells by taking in water several hundred times or more of its own weight. For example, a polymer water-absorbing agent (water-absorbing polymer polymer) has a characteristic of swelling about 400 times in pure water. However, as in the present invention, it has been confirmed that it is a practical limit to consider about 200 times in suspended spring water in which powder and spring water are in a suspended state. In addition, when the swelling rate of the added polymer water-absorbing agent is small, the swollen body is likely to jump, so it is expected to scatter to the outside of the conveyor when transported by a belt conveyor or the like. It is preferable that
懸濁湧水に対する上記水分吸着剤(吸水性高分子ポリマー)の添加量は、前記膨潤率に換算して約200倍以内にするには、懸濁湧水に対する該水分吸着剤の量を0.5mass%超の添加量にする。また、膨潤率30倍以上にする場合、該水分吸着剤の添加量は3.3mass%以内とする。好ましくは、表1に示したように膨潤率100倍以内なら、水分吸着剤の添加量は1.0mass%以上であり、膨潤率50倍以内では、水分吸着剤の添加量は2.0mass%以下が好ましいと言える。 The amount of the water adsorbent (water-absorbing polymer) added to the suspension spring is set to about 0.000 times in terms of the swelling rate. Add to more than 5 mass%. When the swelling ratio is 30 times or more, the amount of the moisture adsorbent added is within 3.3 mass%. Preferably, as shown in Table 1, if the swelling rate is within 100 times, the amount of water adsorbent added is 1.0 mass% or more, and if the swelling rate is within 50 times, the amount of water adsorbent added is 2.0 mass%. It can be said that the following is preferable.
前述したように、この実験では、カラジャス鉄鉱石に単にポリアクリル酸ナトリウム樹脂顆粒を単に添加しただけでも、だま状(塊状)にはなるが、粉体入り懸濁湧水の吸着作用としては弱く、それ故にさらに何らかの処理を加える必要のあることが判明した。そこで、この実験においては、中央窪み4部分に生じた前記水溜り部分をスコップによって掻き混ぜる攪拌操作を行なった。なお、この掻き混ぜの操作は、実機でのグラブバケットによる掴み揚げ、落下開放の繰り返し操作を模擬したものである。
As described above, in this experiment, simply adding sodium polyacrylate resin granules to Carajas iron ore results in a lumpy shape (agglomerate), but it is weak as an adsorbing action of powdered suspension spring water. Therefore, it was found that some further processing was necessary. Therefore, in this experiment, a stirring operation was performed in which the water pool portion formed in the
懸濁湧水中に高分子吸水剤を添加した上で、さらにそこに別のバラ物であるカラジャス鉄鉱石を加えて混ぜ合わせると添加の効果はさらに向上することもわかった。 It was also found that adding a polymer water-absorbing agent to the suspended spring water and adding another rose carajas iron ore to the suspension further improves the effect of the addition.
実際に、図4(a)に示す状態にあるカラジャス鉄鉱石を運搬船から荷揚げする際、高分子吸水剤であるポリアクリル酸塩樹脂顆粒を懸濁湧水量に対し、1.0〜2.0mass%に相当する量を添加した。この懸濁湧水の量に対する高分子凝集剤の量は、懸濁湧水がグラブバケットで掴み取った後の窪みに発生するため、グラブバケット容量から推定し、添加すべき高分子凝集剤の量を決定するという方法で行なった。同様に、混合比率として示される数値7も、グラブバケット容量から推定して行った。 Actually, when unloading the Carajas iron ore in the state shown in FIG. 4 (a) from the transport ship, the polyacrylate resin granule, which is a polymer water-absorbing agent, is 1.0 to 2.0 mass relative to the suspended spring water volume. An amount corresponding to% was added. The amount of the polymer flocculant relative to the amount of the suspended spring water is estimated from the grab bucket capacity because the suspended spring water is generated in the depression after grabbing with the grab bucket. This was done by determining the amount. Similarly, the numerical value 7 indicated as the mixing ratio was also estimated from the grab bucket capacity.
次に、船倉内の鉱石堆積層に生じた窪み部分に発生した懸濁湧水に、高分子吸水剤を添加した後、その懸濁湧水周囲のバラ物(カラジャス鉄鉱石)をその懸濁湧水中に投入し、グラブバケットを使って掻き混ぜた。即ち、グラブバケット5にてバラ物(高分子凝集剤)の掴み揚げと落下開放の各操作を繰り返した後に、荷揚げの作業を繰り返した。
その結果、懸濁湧水に高分子吸水剤を加えてかき混ぜることによって、懸濁湧水中の粉体と湧水分子を高分子ポリマーによって絡めとる作用が促進され、荷揚げが容易になった。なお、掴み揚げと落下開放の繰り返しのみでは、ポリマーどうしが集合して大きな塊を作る場合があり、ホッパーでの詰り、また、ポリマーが分散できても膨潤体は跳ねやすく、輸送中のベルトコンベアからの落下の憂いがあるため、懸濁湧水周囲のバラ物を、バラ物重量と、懸濁湧水を吸水した高分子吸水剤の重量比を示す混合比率が7以上とすることにより、バラ物中に懸濁湧水を吸水した膨潤体(高分子吸水剤)をより分散させた。
Next, after adding a polymer water-absorbing agent to the suspended spring water generated in the depression generated in the ore deposit in the hold, the suspension around the suspended matter (carajas iron ore) around the suspended spring water. It was poured into spring water and stirred using a grab bucket. That is, after repeating the operations of grabbing roses (polymer flocculant) and dropping and releasing with the
As a result, by adding a polymer water-absorbing agent to the suspended spring water and stirring, the action of entanglement of the powder and the spring water molecules in the suspended spring water with the polymer polymer was promoted, and unloading became easier. In addition, only by repeated grabbing and dropping and opening, the polymers may gather together to form a large lump. Because of the fear of falling from the suspension spring, the mixture of the roses around the suspension springs and the weight ratio of the polymer water-absorbing agent that absorbed the suspension springs to 7 or more, A swelling body (polymer water-absorbing agent) obtained by absorbing suspended spring water in the rose was further dispersed.
特に、従来、船底に多量の水が残っていたが、上記の処理によって残湧水も少なくなった。以上の結果から、従来のカラジャス鉄鉱石の輸送では、カラジャス鉄鉱石自体の水分が多いため、陸上への荷揚げに際しては、湧水が多く、懸濁湧水の除去(排水)を行ないつつ実施していたものを、本発明に適合する上記の荷揚げ方法を採用すると、湧水の発生がない時の効率を100%とした時、従来の排水方法での荷揚げでは65%の効率しか出せなかったものが、約92%の効率を達成することができた。 In particular, a large amount of water has remained in the bottom of the ship in the past, but residual spring water has also been reduced by the above treatment. From the above results, in the conventional transport of Carajas iron ore, the amount of water in Carajas iron ore itself is high. Therefore, when unloading to land, there is a lot of spring water and the suspended spring water is removed (drained). However, when the above-described unloading method conforming to the present invention is adopted, when the efficiency when there is no spring water is assumed to be 100%, unloading by the conventional drainage method can only achieve an efficiency of 65%. Was able to achieve an efficiency of about 92%.
本発明の上述したバラ物の荷揚げ技術は、例示した含水鉱石や石炭の他、砂利、砂、穀物等のバラ物の荷揚げ作業にも適用が可能である。 The above-described technique for unloading roses according to the present invention can be applied to the unloading work of loose objects such as gravel, sand, and grains in addition to the exemplified hydrous ore and coal.
1 船倉
2 バラ物
3 湧水
4 窪み
5 グラブバケット
A 水分吸着剤
C 鉄製容器
P 粉体
Wm 懸濁湧水
1
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